科创中国

新材料技术,生物医用材料

针对严重危害我国人民健康的恶性肿瘤，研究普适性肿瘤细胞早期检测技术，实现可替代肿瘤组织样本的无创“液态活检”。发展一种具有高特异性的肿瘤细胞快速检测技术用于实体瘤的前期诊断。基于以微纳米材料为基础的光响应的SERS生物探针，可实现对肿瘤细胞的快速、高特异性、准确检测。突破检测灵敏度、生物兼容性、信号抗干扰能力等关键技术。开发出具有高靶向性和特异性的光响应SERS生物探针，可有效识别检测不同癌种不同分型肿瘤细胞，展现出对肿瘤细胞精准检测的优势。具体指标：（1）对外周血样中的循环肿瘤细胞（CTCs）的特异性靶向识别效率，检测准确率可以达到90%以上。（2）对外周血样中的循环肿瘤细胞的检测灵敏度可达到≤3个CTCs /mL。（3）可以通过SERS成像和拉曼指纹光谱有效区分不同分子分型的肿瘤细胞。（4） 单次检测时间可缩短至2小时/血样以内，实现外周血样中循环肿瘤细胞的快速检测。该SERS探针试剂盒可用于居民常规体检、医院环境的体外早期诊断、肿瘤分子分型鉴别、预后及存活时间判断、快速判断治疗效果、体内耐药性检测、个体化治疗、肿瘤复发检测场景。

本项目开发新型具有高SERS活性的纳米材料生物探针，将为推动纳米生物探针SERS光谱技术在液体活检领域的实用化发展提供有利的技术支持。目前市场上的CTCs检测试剂和仪器，由于难以直接提供肿瘤细胞组分结构信息、设备昂贵、检测成本高、检测时间长等问题使其推广起来存在很大困难，因此需要进一步研发循环肿瘤细胞的检测试剂盒。为了克服以上问题，我们研发肿瘤细胞SERS纳米生物探针试剂盒，具有检测灵敏度高、选择性增强特性、光谱稳定性好、抗干扰能力强、肿瘤等靶向特性，可实现对外周血样中肿瘤细胞进行快速富集、高效分离、准确检测和分子分型鉴定。该试剂盒对外周血样中的CTCs检测灵敏度达到1-3个CTCs /mL血样，检测准确率可以达到90%以上，单个临床样本的检测时间可缩短至2小时/血样以内，连续样本检测间隔可缩短至10分钟以内，真正意义上实现CTCs的快速、准确检测和鉴定，实现SERS光谱/图像分析引导下外周血样中的循环肿瘤细胞精准诊断下的应用突破。

项目团队是一支生物医学影像探针多学科产学研交叉队伍，目前，研究组共有科研人员81人，包括研究员2人、副研究员5人、高级工程师3人、工程师2人、科研助理1人、技工1人，客聘11人、博士后8人、博士研究生13人和硕士研究生35人，凝聚了国内领先的SERS纳米探针光谱学/成像技术在内的优势科研临床开发合作力量，在科研管理、平台建设、人才和资源储备等方面具有丰富经验。

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